SOLDADURA LÁSER AVANZADA PARA NUEVAS CARROCERÍAS DE ALUMINIO Y ACEROS DE ALTA RESISTENCIA
n lo que se refiere al acero, los expertos de Coherent constatan que sigue siendo el material predominante para las estructuras de automoción. Esto se hace especialmente patente en la estructura de seguridad principal para proteger al ocupante durante un choque. Los últimos aceros desarrollados al boro-manganeso y los de tercera generación (Gen3) combinan alta resistencia junto con una buena conformabilidad por estampado en caliente, lo que los convierten en una opción ideal para cumplir con los estándares de seguridad cada vez más exigentes requeridos por los gobiernos y las compañías de seguros. Los desarrollos recientes en la conformación de haces láser han ampliado el rango más allá de lo que era posible con los láseres de fibras estándar. El láser de modo de anillo ajustable (ARM) aprovecha al máximo la conformación del haz al proporcionar un punto central y un anillo externo de luz láser con un control completo e independiente. Esta arquitectura única, combinada con el exclusivo control de potencia en bucle cerrado, y la alta estabilidad de potencia, brindan al usuario perfiles de soldadura ilimitados sin la necesidad de cambiar la óptica externa. La tecnología láser ARM permite una modulación rápida entre los modos de anillo y núcleo en la fibra de transporte de haz mediante el uso de un combinador especial de fibra que combina módulos láser de fibra independientes. La distribución de potencia resultante del láser ARM permite perfiles de haz a medida. Esos perfiles de haz a medida son los que permiten la soldadura sin grietas de aceros de alta resistencia UHSS o la soldadura de aleaciones de aluminio sin hilo especial de aporte. El control independiente de la potencia del anillo y del núcleo a altas velocidades de modulación permite modos especiales de inicio y terminación de la soldadura que proporcionan beneficios adicionales para materiales sensibles al agrietamiento, como los nuevos aceros de tercera generación. Al usar el anillo para precalentar el material, se ha demostrado un aumento en la estabilidad del plasma de soldadura del núcleo, lo que se traduce en una reduc
Eción significativa de la porosidad y las proyecciones de la soldadura en comparación con otros láseres IR (infrarrojos), especialmente cuando se sueldan aceros recubiertos de zinc sin gap. También se ha demostrado que el núcleo de alto brillo permite la soldadura de hasta cuatro chapas recubiertas de zinc sobrepuestas sin la necesidad de patrones de oscilación especiales del haz. Las oportunidades y los beneficios de usar láseres para soldar son numerosos. La soldadura láser con su acceso de un solo lado ofrece flexibilidad de diseño en comparación con la soldadura por puntos. Además, hay que destacar la reducción en los costes de consumibles frente a la soldadura MIG. El aluminio se usa comúnmente en la industria de automoción ALUMINIO para reducir el peso y mejorar el ahorro de combustible. Desde Coherent remarcan que la soldadura por láser ha demostrado ser uno de los métodos de unión preferidos utilizados en automoción por sus altas velocidades y flexibilidad en una amplia gama de productos y materiales. Con el uso creciente del aluminio, sus diferentes formas de transformación, como fundición, extrusión y en chapa, se están convirtiendo en formas cada vez más desafiantes que requieren el desarrollo métodos de unión más avanzados. Los desarrollos recientes en la conformación de haces han ampliado el rango más allá de lo que era posible con los láseres de fibras estándar. El láser de modo de anillo ajustable (ARM) aprovecha al máximo la conformación del haz al proporcionar un punto central y un anillo externo de luz láser con un control completo e independiente. Esta arquitectura única combinada
Contamos con un producto flexible que nuestros clientes que pueden integrarse fácilmente en su proceso de fabricación existente
Marc Auger y Phillipe Lavoie, Coherent
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• AutoRevista con el control exclusivo de potencia en bucle cerrado y la alta estabilidad de potencia, brindan al usuario perfiles de soldadura ilimitados sin la necesidad de cambiar la óptica. La tecnología láser ARM permite una modulación rápida entre los modos de anillo y núcleo en la fibra de transporte de haz mediante el uso de un combinador especial de fibra que combina módulos láser de fibra independientes. La distribución de potencia resultante del láser ARM permite perfiles de haz a medida. Esos perfiles de haz a medida son los que permiten la soldadura sin grietas de aceros de alta resistencia UHSS o la soldadura de aleaciones de aluminio sin hilo especial de aporte. El control independiente de la potencia del anillo y del núcleo a altas velocidades de modulación permiten también soluciones especiales de inicio y terminación de soldadura que proporcionan beneficios adicionales para materiales sensibles a las grietas como las aleaciones de aluminio de las series 6000 y 7000. Cada aplicación tiene sus propios desafíos únicos, aseguran desde Coherent. Auger y Lavoie aseguran que “resulta emocionante contar con un producto flexible para ofrecer a nuestros clientes que pueda integrarse fácilmente en su proceso de fabricación existente para resolver los problemas de soldadura de nuevas aleaciones de aluminio. Los comentarios de los clientes de que con nuestro láser de fibra ARM pudieron soldar nuevas combinaciones de materiales que anteriormente no tenían éxito con los láseres de fibra estándar demuestran que valió la pena todo el duro trabajo del equipo”.